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舞动的脑波:声音如何实时重塑你的大脑网络

本站发布时间:2025-08-17 11:50:28
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每一声蜂鸣、音调和您听到的新声音都会从耳朵传至大脑进行识别。但当您聆听连续的声音流时,大脑究竟发生了什么?奥胡斯大学与牛津大学在《先进科学》期刊发表的新研究揭示:大脑并非简单地记录声音,而是实时动态重组其组织结构,协调多个神经网络中脑电波的复杂互动。

这项由奥胡斯大学音乐脑科学中心的马蒂亚·罗索博士和莱昂纳多·博内蒂副教授主导,与牛津大学合作的研究,引入了一种名为FREQ-NESS(通过源分离进行频率解析网络估计)的新型神经成像方法。该方法利用先进算法,根据主导频率分离重叠的神经网络。一旦通过独特频率识别出某个网络,就能追踪其在大脑空间中的传播路径。

"我们习惯将脑电波视为固定波段——α、β、γ波,把大脑解剖结构看作不同区域的集合,"罗索博士解释道,"但FREQ-NESS展现的景象要丰富得多。学界早已知晓大脑活动通过不同频率组织,这些频率既受内部调节也与环境互动。基于这一基本原理,我们开发的方法能定位每种频率在大脑中的表达位置。"

开启精准脑图谱新纪元

FREQ-NESS的诞生标志着科学家研究大脑大规模动力学的重要突破。与传统依赖预定义频段或感兴趣区域的方法不同,这种数据驱动的方式能以高光谱和空间精度绘制全脑内部组织结构。这为基础神经科学、脑机接口和临床诊断开辟了新可能。

该研究为探索大脑节律结构如何塑造从音乐认知到普遍感知、注意力及意识状态改变的系列研究增添了新证据。

"大脑不仅会反应——它还会重构。现在我们能直观看到这个过程,"论文合著者、奥胡斯大学音乐脑科学中心兼牛津大学幸福与人类繁荣中心的神经科学家莱昂纳多·博内蒂教授表示,"这可能彻底改变我们研究大脑对音乐反应的方式,更将拓展至意识研究、心智游移及与外部世界的广泛互动。"

目前一个由国际神经科学家网络支持的大型研究计划正在推进该方法的应用。博内蒂教授指出,由于FREQ-NESS在不同实验条件和数据集间具有高度可靠性,该方法或将为个体化脑图谱绘制铺平道路。

Story Source:

Materialsprovided byAarhus University. Original written by Vibe Bregendahl Noordeloos.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Mattia Rosso, Gemma Fernández‐Rubio, Peter Erik Keller, Elvira Brattico, Peter Vuust, Morten L Kringelbach, Leonardo Bonetti.FREQ‐NESS Reveals the Dynamic Reconfiguration of Frequency‐Resolved Brain Networks During Auditory Stimulation.Advanced Science, 2025; 12 (20) DOI:10.1002/advs.202413195

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